꿈의 신소재’ 그래핀, 기계적 특성 제어 성공

아주경제 권석림 기자= 한국과학기술원(KAIST)은 박정영 EEWS대학원 교수와 김용현 나노과학기술대학원 교수(사진)가 공동으로 ‘꿈의 신소재’라 불리는 그래핀의 기계적 특성을 규명하고 제어하는데 성공했다고 2일 밝혔다.

연구팀에 따르면 그래핀은 2차원의 탄소 나노구조체로, 흑연과 원자 배열은 같지만 두께는 원자 하나 정도에 불과하다.

그래핀 소재는 전자가 빠르게 이동할 수 있어 전도성이 매우 좋은데다 강도 등 물리적 성질도 뛰어나 반도체 신소재로 각광받고 있다.

연구팀은 그래핀을 플루오르화크세논(XeF₂) 가스에 넣고 열을 가해 하나의 원자층으로 이뤄진 그래핀을 불소화시켜 개질된 그래핀을 얻어냈다.

연구팀이 초고진공 원자력현미경을 이용해 개질된 그래핀의 마찰력과 접착력 등 역학적 특성을 측정한 결과, 불소화된 그래핀은 기존보다 마찰력은 600% 증가하고 접착력은 70%로 낮아진 것으로 나타났다.

박 교수는 "나노 크기 로봇 구동부의 마모를 막기 위한 윤활 처리나 그래핀 기반의 작은 역학구동소자 코팅 등에 이 기술을 활용할 수 있다"고 말했다.